Гідропідсилювач керма

Підсилювач керма, резервуар для рідини і шків насосу.

Гідропідсилювач керма - автомобільна гідравлічна система, частина рульового механізму, призначена для більш легкого керування напрямком руху автомобіля при збереженні необхідного «зворотного зв'язку» і забезпеченні стійкості і однозначності заданої траєкторії. Основний елемент конструкції - це насос, який створює тиск робочої рідини в системі гідропідсилювача, але відбирає при цьому трохи потужності двигуна. Цей тиск передається на поршень, який створює необхідне додаткове зусилля при обертанні керма.

Деякі параметри насосу гідропідсилювача керма

• В залежності від моделі, робочий тиск може сягати до 150 Bar;
• Робочі зазори між деталями коливаються в межах 0,005-0,01мм (збільшення зазорів на 0,01 мм проявляється падінням тиску рідини на холостих обертах («туге» кермо) і виск під час повороту керма);
• Час для введення в дію редукційного клапана у випадку перебільшення номінального тиску близько 0,01сек;
• Кількість обертів приводного валу насосу приблизно дорівнює кількості обертів коленвалу двигуна (в деяких моделях може відрізнятися +/- 30%).

Пристрій

Приклад гідропідсилювача, поєднаного з рульовим механізмом - гідропідсилювач, застосовуваний на автомобілях ЗIЛ – 130 и ЗIЛ – 131.

Основні частини гідропідсилювача керма автомобіля ЗIЛ – 130:

• Корпус;
• Корпус золотника;
• Кришки;
• Гвинт;
• Золотник;
• Упорні кулькові підшипники;
• Плунжери;
• Пружини плунжерів;
• Регулювальна гайка;
• Кулькова гайка;
• Кульки;
• Поршень з зубчатою рейкою;
• Кільця поршня;
• Зубчастий сектор з валом;
• Регулювальний гвинт.

Принцип роботи гідропідсилювача керма автомобіля ЗIЛ - 130:

При прямолінійному русі - золотник за рахунок плунжеров і пружин утримується в нейтральному положенні, при цьому всі канали відкриті. Масляний насос отримує обертання від колінчастого валу через ремінну передачу і накачує масло в підсилювач. З підсилювача масло йде на злив в бак.

При повороті - при обертанні керма гвинт обертається і вкручується в кулькову гайку. При цьому він зміщується разом із золотником і підшипниками і зміщує плунжери, стискаючи пружини. Як тільки підшипники упруться в корпус, гвинт з золотником перестане зміщуватися, а зміщуватися почне кулькова гайка з поршнем і рейкою, при цьому як би накручуючи на гвинт. При зсуві золотника центральний канал від насоса залишиться пов'язаним з одним з бічних каналів, а інший бічний канал залишиться пов'язаним з каналом зливу. При зсуві поршня зусилля буде передаватися від рейки сектору, а від нього через вал до сошки. Так як центральний канал від масляного насоса пов'язаний з одним із бокових каналів, то масло піде з нього в одну з порожнин гідроциліндра і буде тиснути на поршень, допомагаючи зміщати його і полегшуючи зусилля, що подається на рульове колесо.

При припиненні обертання керма - гвинт перестає укручуватися в гайку і мінімальний рух поршня передається на гвинт і золотник. Золотник повертається в нейтральне положення. Всі канали відкриваються, масло від насоса починає йти на злив, і підсилювач припиняє свою роботу. Крім того, повернення золотника в нейтральне положення сприяють пружини, що тиснуть на плунжери і на підшипники.

При збільшенні опору повороту - почне зростати тиск в лінії від насоса через золотник в одну з порожнин гідроциліндра. Ця лінія пов'язана з порожниною між плунжерами, де знаходяться пружини. Підвищений тиск буде тиснути на плунжери, а вони - на підшипники. Плунжери будуть намагатися повернути золотник у нейтральне положення. Частина масла почне йти на злив, а водій відчує додатковий опір обертанню керма.

При непрацюючому двигуні - насос не накачує масло і підсилювач не працює. Управління може здійснюватися. При обертанні керма поршень зміщується і витісняє масло з однієї порожнини в іншу через зворотний клапан, і масло не заважає руху поршня.

Приклад гідропідсилювача, поєднаного з поздовжньою тягою - гідропідсилювач, застосовуваний на автомобілях МАЗ і КРАЗ - 255.

Основні частини гідропідсилювача керма автомобіля КрАЗ - 255:

• Циліндр з поршнем і штоком;
• Корпус пальців;
• Корпус золотника;
• Золотник;
• Зворотний клапан;
• Склянка з сухарями, пальцем і пружиною;
• Палець поздовжньої тяги з сухарями і пружиною;
• Упори пальців.

Принцип роботи гідропідсилювача керма автомобіля КрАЗ - 255:

При прямолінійному русі - золотник знаходиться в нейтральному положенні, всі канали відкриті і масло від насоса йде на злив.

При повороті - зусилля від рульового колеса передається через рульовий механізм на сошку. Сошка тягне кульовий палець, а він зміщує склянку і золотник приблизно на 1 мм. Як тільки стакан упреться в корпус, зусилля буде передаватися корпусу, а від нього через інший кульовий палець поздовжній тязі і далі. Так як золотник змістився, канал від насоса залишився зв'язаним тільки з однією порожниною циліндра, а інша порожна залишилася пов'язана з каналом зливу. Масло, що поступає в циліндр, зміщує корпус за рахунок тиску в ту сторону, в яку його тягне сошка, полегшуючи водієві поворот керма. Масло, що поступає в циліндр, тисне на корпус за рахунок тиску, а опорою для нього є поршень і шток, з'єднані з балкою переднього моста.

При припиненні повороту керма - золотник повертається у вихідне положення за рахунок залишкового тиску масла, яке тисне на торець золотника. Торцева порожнину золотника пов'язана з основним каналом отвором в бурті.

При збільшенні опору повороту - зростає тиск в підсилювачі, яке діє і на торцеву поверхню золотника і намагається повернути його у вихідне положення, створюючи додатковий опір на кермовому колесі. Наступна дія здійснюється за принципом зупинки обертання керма.

Експлуатація

Для запобігання виникнення аварійно-небезпечних ситуацій, пов'язаних з відмовою системи рульового керування автомобіля, необхідно періодично проводити контроль наявності масла в бачку Гідропідсилювача керма. При помітному зниженні його рівня, не пов'язаного з температурою, кутом повороту коліс, нахилом автомобіля і т. п., необхідно перевірити герметичність вузлів гідравлічного контуру: шланги, місця їх вводів і т. д. Для збільшення терміну служби елементів Гідропідсилювача керма і системи в цілому , рекомендується один раз на 1-2 роки проводити заміну робочої рідини. В інструкції з експлуатації більшості автомобілів підкреслюється, що не можна утримувати колеса в крайньому положенні більше 5сек, так як це може привести до перегріву масла, аж до його закипання, і виходу системи з ладу.

Найчастіші причини виходу з ладу насосу гідропідсилювача керма

• Витікання робочої рідини із системи, і, як правило, потрапляння повітря у систему(вихід із ладу гідравлічного механізму керма чи гумових маслопроводів);
• Несвоєчасна заміна рідини;
• Застосування рідин, які не відповідають тому чи іншому типу автомобіля;
• Потрапляння бруду або чужорідних тіл у систему (потрапляння в систему згустку замасленого пилу, який часто накопичується біля кришки заливної горловини бачка системи ГПК, цілком достатньо для виводу насосу з ладу);
• Перегибання масляних магістралей (масляне голодування);
• Перегрівання насосу;
• Помилки під час монтажу.

Рекомендації

Для того, щоб гідропідсилювач не вийшов з ладу завчасно, необхідно стежити за його працездатністю — якщо вона в нормі, зусилля на кермі буде значно менше, ніж при вимкненому двигуні, а також дотримуватись вимог інструкції з експлуатації автомобіля і проводити наступні операції:

• Перевіряти рівень масла в бачку;
• Стежити за герметичністю системи і щонайшвидше усувати різні витоки;
• Перевіряти і при необхідності регулювати натягнення ременя приводу;
• Замінювати фільтруючий елемент і масло один раз в 1–2 роки;
• Необхідно також проводити їх заміну, якщо змінився колір масла.

Щоб уникнути виходу з ладу деталей гідропідсилювача недопустимо:

• Утримувати рульове колесо в крайньому положенні більше 5 с — це може викликати перегрів масла;
• Тривало експлуатувати автомобіль з непрацюючим насосом — це наводить до швидкого зносу деталей рульового механізму і розподільника, оскільки вони не розраховані на такий режим.

При появі перших ознак несправності необхідно встановити причину і по можливості щонайшвидше її усунути. Вузли рульового гідропідсилювача вимагають для ремонту кваліфікованого персоналу і високоточного устаткування, тому він можливий лише в спеціалізованих майстернях. Доцільність ремонту або заміни вузла визначається його ціною. В більшості випадків для вітчизняних автомобілів вигідніше придбання нового вузла, для іномарок — ремонт може обійтися дешевше.

Сервомеханізми

Сервомеханізм є різновидом гідравлічного підсилювача рульового управління. Застосовуються сервомеханізми в гусеничній технікці для зменшення зусилля, прикладеного на важіль управління при повороті.

Пристрій сервомеханізми трактора Т - 130:

• Корпус.
• Штовхачі.
• Поршні.
• Пружини.
• Важелі з валиками.
• Плунжер.

Принцип роботи сервомеханізми трактора Т - 130:

При прямолінійному русі - отвори в поршнях відкриті і масло через них іде від насоса на злив. При повороті - зусилля від важеля передається штовхачеві. Штовхач притискається до поршня, закриває отвір у поршні і тисне на нього. Перед поршнем починає зростати тиск, за рахунок нього зміщується плунжер і закриває канал до другого поршня. Так як масло тепер надходить тільки до закритого поршня, тиск зростає настільки, що починає зміщувати поршень, від поршня зусилля передається на важіль-валик-важіль-вилка. При відпусканні важеля - отвір у поршні відкривається, масло йде на злив, тиск падає, і всі деталі повертаються у вихідне положення.

Література

1. Боровських Ю. І. Будова автомобілів. Вища шк., 1991.
2. Кленников В. М. Учебник водителя (категории «В»).Транспорт, 1980.
3. Михайловский Е. В. Устройство автомобилей. Машиностроение, 1981.
4. Румянцев С. И. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Машиностроение, 1989.
5. Сабинин А. А. Автомобили с дизельными двигателями. Высш. шк., 1981.
6. Шестопалов К. С. Устройство и эксплуатация автомобиля. Изд. ДОСААФ, 1974.

Посилання

--Yunko 14:51, 18 грудня 2010 (UTC)